SAE-J2681车辆制动系统惯性台架摩擦性能的评估

车辆制动系统惯性台架摩擦行为的评估前言：由于不同国家和技术团体的一致努力，使车辆制动系统摩擦行为应用的现代化作为优先考虑的内容。惯性台架试验程序取代了先前只应用拖摩制动的摩擦性能评估的试验程序。先前的程序没有考虑真实的驱动条件和车辆特有的参数。在变化的条件下，摩擦材料评估以确保较宽的数据光谱，此数据是在产品使用寿命的不同阶段过程的评论标准，例如：产品和生产过程的发展，产品确认，质量控制，产品审核和领域出版评价。此推荐的规范用于连接其他适用的标准或试验程序（ISO，SAE，联邦规范与条例（标准）和其他的程序或公司指定的试验计划）以完全接近于特定应用、市场或车辆平台中摩擦材料的使用要求。在不同的速度、温度、路面粘附疲劳、载荷，特别是与联邦规范和条例中所说明的制动系统的操作条件下，此推荐的规范不包括与制动距离或制动力分解相关的性能要求。目录1．范围…………………………………………………..12．参考……………………………………………………13．定义……………………………………………………14．符号和缩写……………………………………………25．试验条件………………………………………………36．试验程序………………………………………………57．试验报告………………………………………………11基本原理……………………………………………………..11附表A执行与SAEJ2681试验相要求的车辆和试验参数1．范围1.1此惯性台架程序描述了压力、温度和线速度对被测材料摩擦系数的影响。程序通常用于在相同的条件下对摩擦材料进行比较。考虑到不同型号台架的冷却系统，衰退试验是温度控制的。使用的制动器和盘的类型根据个别程序要求而改变。1.2产品确认试验通过执行特定章节的试验进行。当使用此程序进行产品确认试验时，源于统计过程控制系统的工具作为质量确定程序的一部分被使用。细节的限制和评判标准将与指定的程序相一致。2．参考在此文件中没有指定的参照物品。3．定义为了推动SAE推荐规范的应用，将应用下面的条款和定义：3.1．制动应用的摩擦值：在制动达到设定数值（压力、减速）的95％后，直到在设定水平的95％开始下降而进行的制动，所有摩擦数值在的通过距离内的平均。3.2．名义摩擦值：在没有衰退系列和热性能系列下当特定章节被包括的时候，在通过距离内摩擦值的最小平均。3.3．最小摩擦值：在没有衰退系列和热性能系列下当没有可选择的部分被包括的时候，通过距离内个别摩擦值的最小平均。3.4．最大摩擦值：当包括特定章节的时候，在通过距离内的最大平均值。3.5．摩擦值：盘式制动器在任何指定点的输出力矩与输入压力的比例，根据方程1μ＝***)(*21000effpRAppMd初始制动（方程1）3.6．C*数值：鼓式制动器在任何指定点的输出力矩与输入压力的比例，根据方程2C*＝***)(1000effpRAppMd初始制动（方程2）4．符号和缩写：下面的符号和缩写在试验过程中为了执行计算的需要而使w用。4.1μ：摩擦系数值4.2．MdBrake：测量力矩4.3．P：应用压力（KPa）4.4．PThreshold：用于程序的初始压力，如果不知道，则盘式制动器以50KPa，鼓式制动器以350KPa计算。4.5．Ap：活塞面积[mm2]4.6．reff：制动有效半径。鼓式制动器的鼓惯量半径。[mm]4.7．η：功率和1一样4.8．Green效力：在6.1节Green特性过程的最小摩擦值4.9．磨合后的μ：在6.3节特征值的算术平均值4.10．低速/低压最小μ值：在6.6、6.11、6.15、6.19节内的最小摩擦值4.11．低速/低压最大μ值：在6.6、6.11、6.15、6.19节内的最大摩擦值4.12．速度灵敏性：在6.8节的速度线，160km/h时的摩擦值相对于80km/h时摩擦值的变化百分比4.13．高速μ：在6.8节速度线，速度从180km/h到200km/h的制动过程内的最小摩擦值4.14．衰退前压力灵敏性：在6.7节衰退前压力线（1），在压力从60巴到20巴范围内摩擦值的变化百分比。4.15．衰退后压力灵敏性：在6.17部分衰退后压力线（2），在压力从60巴到20巴范围内摩擦值的变化百分比。4.16．衰退1：在6.13节衰退1的最小摩擦值4.17．热性能μ：在6.14节500℃时热性能的最小摩擦值4.18．衰退2：在6.18节衰退2的最小摩擦值4.19．衰退后μ：在6.20节－最终特性值部分，摩擦值的算术平均值4.20．湿效力：在6.22湿效力（湿式制动）部分的最小摩擦值4.21．水恢复μ：在6.23湿效力（制动恢复）部分摩擦值的算术平均值4.22．Wr-static：在车全重载荷时，后轴上的静轴向载荷4.23．GVW：车辆的全重。由厂家建议的、车辆所允许的最大重量4.24．h：重心高度。当载荷到车全重时，从地面到车辆重心的垂直距离4.25．L：轮距前轴和后轴中心线间的水平距离4.26．r：动力轮的有效旋转半径[m]4.27．I：反应制动的惯量[kg·m2]4.28．a：车辆减速度为0.3g，除非由程序指定别的减速度4.29．vp：制动速度[km/h]4.30．vb：在0.8vp时的线速度[km/h]4.31．ve：在缓解速度小于0.5km/h或缓解速度在0.5km/h和0.5vp间的紧急制动速度4.32．sb：速度在vp和vb间时车辆行驶过的距离4.33．se：速度在vp和ve间时车辆行驶过的距离4.34．mfdd：平均减速度。当缓解速度ve比0.5vp高时，mfdd计算不能应用，使用等式3[m/s2]mfdd＝)(222beessvvb（等式3）4.35．Snorm（S标称）：每个FMVSS135的标称制动距离，从6.8节调压失败部分可选的计算报告结果看出，当使用被试摩擦材料输出的制动力矩来估计制动距离的理论的时候，使用等式4。基于最好的驱动效率，并且根据联邦规范FMVSS135，试验速度从100km/h到0km/h时，此等式是标准化的。Snorm＝10＋mfdd7.386（等式4）4.36．Tan：在衰退部分过程，第n号紧急制动的惯性制动温度[℃]4.37．Ta1：在衰退部分过程，第1号紧急制动的惯性制动稳度[℃]4.38．Ta15：在衰退部分过程的第15号紧急制动的惯性制动稳度[℃]4.39．N：衰退部分过程的紧急制动号5．试验条件下面的条件将应用在试验上，除非其他为此程序指定的条件。5.1．前轴惯量：全车重一半的75％[Kg*m2]5.2．后轴惯量：全车重一半的25%[Kg*m2]5.3．W：试验轮载荷：当车辆参数可用时，试验轮载荷W能根据等式5计算前制动器，根据等式6计算后制动器。轮载荷将考虑静载荷和车辆以0.3g的减速度时的动力重量转移。[kgf]Wf-dyn（前轮）=（1－GVWWstaticr＋*Lh）2GVW（等式5）Wr-dyn（后轮）=（1－GVWWstaticr－*Lh）2GVW（等式6）Wr－static—车全重的后轴静轴向载荷；GVW—车全重5.4．压力斜率－25000±5000kPa/s5.5．在没有动力援助时的压力－如果车辆指定数据是可用的，使用压力等价物达到动力单元完全耗尽时的最大可用踏板力。使用667N的踏板力使车辆在FMVSS105下被鉴定，使用500N的踏板力使车辆在FMVSS135下被鉴定。[kPa]5.6．抽样率：压力和力矩的最小频率为100Hz5.7．温度测量：在盘的外表面或鼓的接触表面摩擦路径中心位置的深度为0.5mm±0.1mm。惯性制动温度测量使用盘式或鼓式热电偶。额外的热电偶可以安置在摩擦材料中以达到温度记录的目的。5.8．改变的位移－在制动过程中的位移改变被记录并且在试验结束时报告。5.9．冷却空气条件－在6.13，6.14，6.18节，冷却空气速度被设置为0m/s。而其他部分的冷却空气速度可以根据被试验的制动器或为保持试验效率而使用的台架进行调整。5.9.1．冷却空气速度：被指定[m/s]，和输送管中测量的一样。输送管出口与试验硬件的距离名义上为300mm远。5.9.2．制动器的安装定位：制动器必须被固定，并且尽可能的和车辆位置相接近。通常，这有助于把制动拖摩、非制动磨损、非制动DTV、系统硬度和NVH评估联系起来。5.9.3．关于制动器安装时的空气方向：气流入口必须重视方向（垂直或水平）并且（从前、后、顶或底部）定位。5.9.4．温度和相对湿度要达到的条件：冷却空气对温度和相对湿度要达到的条件必须被记录。冷却空气的条件是20±5℃，相对湿度是（50±10）％5.9.5．制动器冷却率：应该被记录并且象冷却时间一样在500℃—200℃内报告。这在6.14热性能部分后被完成。5.10．磨损测量：测量和记录惯量和转子和衬套厚度和重量。5.11．横向Run-out（LRO）：当从转子的外测的外径测量10mm的时候，惯性LRO被设置为50μm或比这还小。5.12．转子和鼓条件：制动转子或用于试验的鼓是新的并且为OE水平。5.13．衰退部分：衰退部分通过减速和制动初始温度控制。制动力矩由车辆重量、制动力分解、旋转半径和指定的减速度决定。（见表1）表一衰退停止的初始温度停止（制动）盘式制动器初始温度℃鼓式制动器初始温度℃115010022521513312181435520253882196415232743724484572549475262104902701150427712517284135292891454029515550300起始温度计算通过等式7：TAN＝1115][*]15[AAATNLnLnTT（等式7）如果初始温度不能达到6.13和6.18节所规定的温度，那么执行和可选思想一样的程序。以80Km/h拖摩20s，相应的制动力矩的减速度为0.2g。然而，只有程序中描述的温度被选择。如果初始温度没有达到6.13和6.18节所规定的温度，温度水平可以是先前停止时的最终温度或程序定义的温度。应该特别注意鼓式制动。5.14．数据选择：设定惯性台架数据日志来选择。下面的数值：时间、轴旋转速度、液压压力、制动力矩和温度、改变的位移、冷却空气温度和相对湿度并达到鉴别特殊的部分的目的，并且制动被执行。6．试验程序6.1．Greenμ特性：10速度为80－30km/h、减速度为0.3g的此紧急制动（见表二）表二Green？特性部分制动号制动速度Km/h缓解速度Km/h初始制动温度℃减速度水平g108030≤1500.306.2．磨合：以速度从80－30km/h的变减速度进行32次紧急制动。另外，循环能依靠稳定的检查结果运行，没有超过全部磨合的6次循环和稳定性检查。（见表3）表三磨合部分制动号制动速度km/h缓解速度km/h初始制动温度℃减速度水平g123456789101112131415161718192021222324252627808080808080808080808080808080808080808080808080808080303030303030303030303030303030303030303030303030303030＜200＜200＜200＜200＜200＜200＜200＜200＜200＜200＜200＜200＜200＜200＜200＜200＜200＜200＜200＜200＜200＜200＜200＜200＜200＜200＜2000.170.350.170.200.250.420.170.300.200.370.170.300.170.250.350.500.300.570.250.200.470.170.200.500.300.170.37282930313280808080803030303030＜200＜200＜200＜200＜2000.250.200.250.200.426.3．特性值（稳定性检查）：在3000KPa时以80－30km/h的速度进行5次紧急制动（见表4）。如果从第三次到第五次的紧急制动在通过距离范围内力矩变化的平均值比5％高，运行另外的磨